具有纠偏功能的钻杆、钻孔系统、钻孔纠偏方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109630019A(43)申请公布日2019.04.16(21)申请号201811638059.8(22)申请日2018.12.29(71)申请人北京中岩大地科技股份有限公司地址100195北京市海淀区西四环北路15号3层302(72)发明人李建平王伟涛侯恩品(74)专利代理机构北京开阳星知识产权代理事务所(普通合伙)11710代理人姚金金(51)Int.Cl.E21B7/10(2006.01)E21B17/00(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图2页(54)发明名称具有纠偏功能的钻杆、钻孔系统、钻孔纠偏方法(57)摘要本申请涉及工程施工技术领域，尤其涉及一种具有纠偏功能的钻杆、钻孔系统、钻孔纠偏方法。通过在钻杆上靠近钻头的位置设置倾角传感器和纠偏支杆，并通过地面上的无线终端获取数据以及控制各纠偏支杆的转动，实现实时监测钻杆偏转以及随时纠偏的功能，纠偏操作方便，成本低；纠偏速度快，成孔质量可靠；纠偏支杆结构简单，组装方便，钻杆制造成本低，节省工程预算，适应性强。钻孔系统具有固定在地面上的钻杆限位装置，可防止纠偏时钻杆整体偏移，进一步提升纠偏效果。钻孔纠偏方法可随时发现钻杆偏转，纠偏操作简便，响应速度快，施工效率高；人工参与程度较低，工人成本低，节省钻孔费用；对场地要求较低，适应性强，方便推广。CN109630019ACN109630019A权利要求书1/1页1.一种具有纠偏功能的钻杆，其特征在于，包括无线终端、多个纠偏支杆、钻杆、安装在所述钻杆上的倾角传感器、安装在所述钻杆前端的钻头，所述纠偏支杆的一端均转动连接在所述钻杆的侧壁上，所述纠偏支杆均连接有驱动组件以将所述纠偏支杆转至所述钻杆的外侧或收回至所述钻杆内；所述无线终端分别与所述驱动组件、倾角传感器通讯连接。2.根据权利要求1所述的具有纠偏功能的钻杆，其特征在于，所述钻杆由多根拼接杆首尾拼接而成，所述倾角传感器与所述钻头安装在同一所述拼接杆上。3.根据权利要求1所述的具有纠偏功能的钻杆，其特征在于，所述无线终端设有显示屏。4.根据权利要求1所述的具有纠偏功能的钻杆，其特征在于，所述驱动组件为液压驱动组件。5.根据权利要求1所述的具有纠偏功能的钻杆，其特征在于，所述纠偏支杆设置为三个，三个所述纠偏支杆绕所述钻杆的轴线均匀分布。6.根据权利要求1所述的具有纠偏功能的钻杆，其特征在于，还包括安装在所述钻头上的多个压力传感器，多个所述压力传感器均与所述无线终端通讯连接。7.一种钻孔系统，其特征在于，包括：与钻杆驱动连接的钻机、固定在地面上的钻杆限位装置、及权利要求1-6任一项所述的具有纠偏功能的钻杆。8.基于权利要求1-6任一项所述具有纠偏功能的钻杆的钻孔纠偏方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、确定纠偏支杆的初始值、钻孔设定深度，设置设定值；S2、通过无线终端实时获取倾角传感器的测量值、计算测量值与初始值的差值、差值与设定值的比较结果，当差值大于设定值，执行步骤S3；当差值小于或等于设定值，执行步骤S4；S3、钻杆暂停转动；利用无线终端获取倾角传感器相对于初始位置的偏转方向，并向至少一个驱动组件发送包含指定角度的指令以驱动对应的纠偏支杆向外转动，纠偏支杆转至指定角度后，将纠偏支杆收回至钻杆内；钻杆恢复转动，执行步骤S2；S4、继续钻进，判断钻孔是否达到设定深度，如未达到设定深度，执行步骤S2，若已到达设定深度，结束钻孔。9.根据权利要求8所述的钻孔纠偏方法，其特征在于，步骤S2还包括以下步骤：S21、利用无线终端获取钻头上的多个压力传感器的测量值；步骤S3还包括以下步骤：S31、获取测量值最大的压力传感器所在的方位及测量值；S32、根据步骤S31获取到的压力传感器所在的方位，确定需要转动的纠偏支杆所在的方位与纠偏支杆的数量；根据步骤S31获取到的压力传感器的测量值，确定各纠偏支杆的转动角度。2CN109630019A说明书1/6页具有纠偏功能的钻杆、钻孔系统、钻孔纠偏方法技术领域[0001]本申请涉及岩土工程施工技术领域，尤其涉及一种具有纠偏功能的钻杆、钻孔系统、钻孔纠偏方法。背景技术[0002]钻孔垂直度是控制钻孔质量的关键因素之一，因此如何提供一种能够保证钻孔垂直度、实时监测钻杆垂直度、及时纠正钻杆偏移程度的装置与方法，以满足施工现场对其日益增多的需求，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。[0003]一般情况下，在钻进过程中，遇到斜硬面或者软硬不均的地层等情况时，钻头受力不均匀，进而会使得钻头偏向一边钻进。造成钻孔倾斜度大于设计和规范要求，这样需要返回修偏孔，并用混凝土填充偏移空间。因而，现有结构在钻杆发生偏转后，纠偏过程复杂，浪费时间，耽误施工工期；填充便宜空间造成混凝土用量超方，项